Реакция Арндта – Эйстерта - Arndt–Eistert reaction

Реакция Арндта-Эйстерта
Названный в честьФриц Арндт, Бернд Эйстерт
Тип реакцииРеакция омологации
Идентификаторы
Портал органической химииarndt-eistert-синтез
RSC ID онтологииRXNO: 0000063

В органическая химия, то Реакция Арндта – Эйстерта это преобразование карбоновая кислота к его гомолог. Названный в честь немецких химиков Фриц Арндт (1885–1969) и Бернд Эйстерт (1902–1978), метод предполагает лечение хлорангидриды с диазометан. Это популярный метод производства β-аминокислоты из α-аминокислоты.[1]

Условия

Помимо субстрата хлорангидрида, требуются три реагента: диазометан, вода и металлический катализатор. Каждый был хорошо исследован.

Диазометан требуется в избытке, чтобы реагировать с ранее образованной HCl.[2] Не принимая диазометан избыток приводит к реакции HCl с диазокетоном с образованием хлорметилкетона и N2. Мягкие условия позволяют протекать этой реакции, не затрагивая сложные или восстанавливаемые группы в кислоте-реагенте.[3]

Для реакции необходимо присутствие нуклеофил (воды ). Металл катализатор необходимо. Обычно Ag2О выбирается, но другие металлы и даже свет влияют на реакцию.[4]

Реакция Арндта-Эйстерта с промежуточным кетеном.

Варианты

Получение бета-аминокислоты из фенилаланин иллюстрирует синтез Арндта – Эйстера, проведенный с модификацией Ньюмана – Била, которая включает включение триэтиламин в растворе диазометана Либо триэтиламин или второй эквивалент диазометана будет улавливать HCl, избегая образования α-хлорметилкетона побочные продукты.[5][6] [7]

Диазометан - традиционный реагент, но могут применяться и аналоги.[8] Диазометан токсичен и потенциально взрывоопасен, что привело к появлению более безопасных альтернативных процедур.[9] Например, диазо (триметилсилил) метан был продемонстрирован.[10][11]

Кислотные ангидриды может использоваться вместо хлорангидрида. Реакция дает смесь гомологированной кислоты и соответствующей кислоты в соотношении 1: 1. метиловый эфир.[12]

Этот метод также можно использовать с первичными диазоалканами для получения вторичных α-диазокетонов. Однако есть много ограничений. Первичные диазоалканы подвергаются азосоединение образовывать азины; таким образом, условия реакции должны быть изменены таким образом, чтобы хлорангидрид добавляли к раствору диазоалкана и триэтиламина при низкой температуре.[13][14] Кроме того, первичные диазоалканы очень реакционноспособны, несовместимы с кислотными функциональными группами и будут реагировать с активированными алкенами, включая ненасыщенные карбонилы давать 1,3-диполярное циклоприсоединение товары.


Альтернативой реакции Арндта – Эйстера является реакция Соответствие эфира Ковальски, который также включает образование эквивалента карбена, но избегает диазометана.[15]

Механизм реакции

Хлорангидрид подвергается атаке диазометан с потерей HCl. Альфа-диазокетон (RC (O) CHN2) продукт подвергается катализируемой металлом Перестановка Вольфа сформировать кетен, который гидратируется до кислоты.[16][17][4] Перегруппировка не затрагивает стереохимию от альфа-углерода до хлорангидрида.[6]

Гомологация N-boc-фенилаланина

Исторические чтения

  • Арндт, Ф.; Эйстерт, Б. (1935). «Ein Verfahren zur Überführung von Carbonsäuren in ihre höheren Homologen bzw. deren Derivate» [Процесс превращения карбоновых кислот в их высшие гомологи или их производные]. Бер. Dtsch. Chem. Ges. (на немецком). 68 (1): 200–208. Дои:10.1002 / cber.19350680142.
  • Бахманн, В.Э.; Струве, В. С. (1942). «Реакция Арндта – Эйстерта». Орг. Реагировать. 1: 38.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Пока что.; МакКервей, М.А. (1994). «Органический синтез с α-диазокарбонильными соединениями». Chem. Ред. 94 (4): 1091–1160. Дои:10.1021 / cr00028a010.
  2. ^ Ли, В .; Ньюман, М.С. (1970). «Этил-1-нафтилацетат». Органический синтез. 50: 77.; Коллективный объем, 6, п. 613
  3. ^ Саньял, С. (2003). Реакции, перегруппировки и реагенты (4-е изд.). С. 86, 87. ISBN  978-81-7709-605-7.
  4. ^ а б Кирмс, В. (2002). «100 лет перестановки Вольфа». Евро. J. Org. Chem. 2002 (14): 2193–2256. Дои:10.1002 / 1099-0690 (200207) 2002: 14 <2193 :: AID-EJOC2193> 3.0.CO; 2-D.
  5. ^ Ньюман, М.С.; Бил, П. Ф. (1950). «Улучшенная перегруппировка Вольфа в однородной среде». Варенье. Chem. Soc. 72 (11): 5163–5165. Дои:10.1021 / ja01167a101.
  6. ^ а б Linder, M. R .; Steurer, S .; Подлеч, J. (2002). "(S)-3-(терт-Бутилоксикарбониламино) -4-фенилбутановая кислота ». Органический синтез. 79: 154.; Коллективный объем, 10, п. 194
  7. ^ Клиббенс, Д. А. Ниренштейн, М. (1915). «CLXV. - Действие диазометана на некоторые ароматические ацилхлориды». J. Chem. Soc. 107: 1491–1494. Дои:10.1039 / ct9150701491.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  8. ^ Данхайзер, Р. Л.; Миллер, Р. Ф .; Брисбуа, Р. Г. (1996). "Перенос диазогруппы с детрифторацетилированием: (E) -1-диазо-4-фенил-3-бутен-2-он ». Органический синтез. 73: 134. Дои:10.15227 / orgsyn.073.0134.
  9. ^ Катрицкий, А.; Zhang, S .; Hussein, A.H.M .; Fang, Y .; Сталь, П. Дж. (2001). "Одноуглеродная гомологация карбоновых кислот через BtCH2ТМС: безопасная альтернатива реакции Арндта-Эйстерта ». J. Org. Chem. 66 (16): 5606–5612. Дои:10.1021 / jo0017640. PMID  11485491.
  10. ^ Аояма, Т .; Шиори, Т. (1980). «Новые методы и реагенты в органическом синтезе. 8. Триметилсилилдиазометан. Новый, стабильный и безопасный реагент для классического синтеза Арндта-Эйстерта». Tetrahedron Lett. 21 (46): 4461–4462. Дои:10.1016 / S0040-4039 (00) 92200-7.
  11. ^ Cesar, J .; Доленц, М. С. (2001). "Триметилсилилдиазометан в получении диазокетонов методами смешанного ангидрида и связывающего реагента: новый подход к синтезу Арндта-Эйстерта". Tetrahedron Lett. 42 (40): 7099–7102. Дои:10.1016 / S0040-4039 (01) 01458-7.
  12. ^ Брэдли, У. Робинсон, Р. (1930). «Действие диазометана на бензойный и янтарный ангидриды и ответ Малкину и Ниренштейну». Варенье. Chem. Soc. 52 (4): 1558–1565. Дои:10.1021 / ja01367a040.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  13. ^ Франзен, В. (1957). "Eine neue Methode zur Darstellung α, β-ungesättiger Ketone. Zerfall der Diazoketone R — CO — CN2—CH2-Р'". Юстус Либигс Аннален дер Хеми. 602: 199. Дои:10.1002 / jlac.19576020116.
  14. ^ Йейтс, П. Фарнум, Д. Г. Вили, Д. У. (1958). Chem. Ind.: 69. Отсутствует или пусто | название = (помощь)CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  15. ^ Reddy, R.E .; Ковальски, К. Дж. (1993). "Этил-1-нафтилацетат: гомологация сложного эфира через анионы инолата". Органический синтез. 71: 146. Дои:10.15227 / orgsyn.071.0146.
  16. ^ Huggett, C .; Arnold, R.T .; Тейлор, Т. I. (1942). «Механизм реакции Арндта-Эйстерта». Варенье. Chem. Soc. 64 (12): 3043. Дои:10.1021 / ja01264a505.
  17. ^ Meier, H .; Целлер, К.-П. (1975). «Перегруппировка Вольфа α-диазокарбонильных соединений». Энгью. Chem. Int. Эд. 14 (1): 32–43. Дои:10.1002 / anie.197500321.